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如果我在银河系另一个星球醒来

昨天夜里睡不着,我躺在阳台上看星星,城市光污染重,能看到的星星其实不多,就那么几十颗挂在深蓝色的天幕上,我盯着其中一颗看了很久,它微微发红,好像是天蝎座方向,然后脑子里突然冒出一个念头:那颗星星附近,会不会有另一个星球?上面会不会也有个人,正躺在自家的阳台上,朝太阳系这个方向看?

这想法一冒出来就停不住了,我干脆翻出前段时间在一个科学论坛上看到的资料,又查了几篇天文学论文,越看越觉得这件事比科幻电影还有意思。

这事儿有多大的可能?

咱们先聊一个数字,因为这个数字实在太大了,大到我每次看都觉得不真实,根据开普勒太空望远镜和后续盖亚卫星的观测数据,天文学家估算了一下,光是咱们银河系里,恒星的数量就在1000亿到4000亿颗之间,你试试在脑子里想象一下这个数字——基本上没法想,后来有研究团队做了更具体的统计,他们发现平均下来,几乎每颗恒星都至少有一颗行星绕着它转,也就是说,银河系里有至少1000亿颗行星

但“行星”这个词太笼统了,我们想要的那种——就是那种表面温度不高不低、液态水能存在、大气层不会把人憋死也不会把人烤死的行星——有一个专门的名字,叫“宜居带行星”,根据NASA在2020年发布的一项研究,研究人员分析了开普勒望远镜的数据,然后给了个很保守的估计:银河系里大概有3亿颗潜在宜居行星。

我当时看到“潜在”这个词就笑了,科学家的用词真是谨慎,他们说“潜在宜居”,意思就是“我们觉得那里可能有液态水,但我们还没办法飞过去看看”,但不管怎么说,这个数字是三次普查级别的人口数量,想想看,3亿颗星球,分布在银河系各个角落。

那些真的被找到的“邻居”

说了这么多,可能有人要问:有没有具体的例子?还真有,天文学家已经发现了不少系外行星,有些特别有意思,我挑几个聊聊。

离我们最近的,是比邻星b,这颗星球绕着离太阳系最近的恒星——比邻星——转,距离大约4.2光年,2016年,欧洲南方天文台的一个团队用“径向速度法”发现了它,它差不多跟地球一样大,而且刚好位于它那个恒星系统的宜居带里,但有个麻烦:比邻星是一颗红矮星,性格很差,它会不定期爆发出强烈的耀斑,辐射强度足以把行星表面的大气层一点一点剥掉,所以比邻星b上到底适不适合生命存活,目前还在争论。

另外一个特别有名的例子是TRAPPIST-1系统,这个系统在2017年轰动了整个天文界,它是一个叫TRAPPIST-1的超冷矮星,周围有七颗跟地球差不多大的行星,而且有三颗稳稳落在宜居带里,你想想这个场景:站在其中一颗行星上,抬头看天空,能看到其他几颗行星在天上缓缓移动,像一串亮度不同的月亮,美国宇航局的科学家后来用詹姆斯·韦布空间望远镜去探测了其中几颗行星的大气,到目前为止还没有发现明确的生物特征信号,但研究工作还在继续。

还有哪些值得关注的系外行星?

我整理了一个简表,里面是近年发现的一些重要系外行星的基本情况:

行星名称距离(光年) 类型发现年份特点
比邻星b2岩石行星2016距离最近,但受耀斑威胁
TRAPPIST-1e39岩石行星2017七行星系统,宜居带内
开普勒-452b1400超级地球2015“地球的表哥”,绕类日恒星
LHS 1140b49超级地球2017大气层较厚,可能有水
K2-18b124亚海王星2015大气中含水蒸气,首次确认

看到K2-18b大气里有水蒸气的消息,我当时心里一动,2019年,伦敦大学学院的一个团队在《自然·天文学》上发表了这项发现,那是人类第一次在宜居带行星的大气层里确切地探测到水的信号,虽然K2-18b比地球大很多,引力大概是地球的两倍多,真要站在上面估计会觉得自己重了一倍,但水的存在本身就足够让人浮想联翩。

如果真能去,我们会遇到什么

脑洞再开大一点,假设有一天,人类真的有能力飞到其中一颗星球上去了,走出飞船的那一刻,我们会看到什么?

星球“a”的表面

这颗星球比地球大一圈,质量大约是地球的1.3倍,因为引力稍微大一点,山不会长太高,大气层的厚度却比地球厚得多,天空可能是深紫色的——因为大气散射的光谱跟地球不同,蓝光被吸收得多,剩下的是偏紫的短波,地面上可能布满暗红色的岩石,铁元素含量很高,远处的海洋里,如果演化出了生物,它们用的可能不是叶绿素,而是一种吸收红外光的色素,植被”看上去会是黑色的。

星球“b”的表面

另一颗星球刚好反过来,它处于冰期的边缘,平均温度只有零下二十度,液态水大多封存在冰层下面,但潮汐力会在冰壳上撕开裂缝,间歇性地喷出几十米高的水柱,如果有生命,大概会集中在这些裂缝附近。

我们为什么这么在意

回过头来想,大半夜不好好睡觉,在这儿琢磨几光年、几百光年外的岩石球体,这件事本身就挺奇怪的,但仔细想想,又不奇怪,人类好像天生就受不了孤单,从几万年前走出非洲草原开始,我们就在不停地找同类,先是找别的部落,后来是找别的大陆,再后来是找别的星球。

每一次往银河系深处看一眼,其实都是在问同一句话:那边真的有人吗?

目前还没有答案,韦布望远镜还在观测,中国的巡天空间望远镜也即将升空,比邻星b的信号还在分析,也许十年内,也许二十年内,某天深夜,某个天文台的屏幕上会跳出一行数据,告诉这个蓝色的星球:你们不是唯一的。

我关上阳台的门,回屋前又抬头看了一眼天蝎座方向,那颗微微发红的星星还在闪烁,不知道那颗星球上的那个人,今晚是不是也失眠了。

如果我在银河系另一个星球醒来

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